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如何为家庭设计4000W离网逆变器太阳能系统

  家用离网逆变器光伏发电系统由光伏模块,支架,控制器,太阳能逆变器,蓄电池和配电系统组成。该离网逆变器太阳能发电系统的电气计划设计应考虑模块,逆变器、控制器和蓄电池的选择和计算。在计划设计之前,应做必要的准备,因为离网是在没有统一计划的情况下定制的。因此,应首先了解用户的负载类型和功率,白天和晚上的用电量以及安装地点的气候条件。离网逆变器光伏系统的电源取决于天气,这并不是100%可靠的。
  
  离网逆变器系统框图
  离网型太阳能系统必须配备蓄能器,该蓄能器占发电系统成本的30%至50%。同时,铅酸蓄电池的一般使用寿命为3年至5年。使用寿命到期后,必须进行更换。从经济的角度来看,该蓄能器很难在广泛的范围内找到广泛的应用,并且仅适用于电源短缺的地方。
  离网系统不同于并网系统。组件和逆变器未按一定比例进行配置,而是根据用户的负载,电力消耗和当地天气情况进行设计:
  1.根据用户的负载类型和功率确认离网逆变器的功率
  通常,家用负载可以分为感性负载和阻性负载。电机(例如洗衣机,空调,冰箱,水泵和排烟通风机)的负载为感性负载。电机的启动功率是额定功率的三到五倍。在计算逆变器的功率时,有必要考虑负载的启动功率。离网逆变器的输出功率 高于负载功率。但是,对于贫困家庭来说,不可能承担所有的负担。因此,为了节省成本,可以将负载功率的总和乘以系数,范围为0.7到0.9。以下是家用电器设备的电源列表,仅供设计参考。
  
  2.根据用户的日常用电量确定模块功率
  离网逆变器系统可用的电力=模块的总功率*太阳能平均消耗时间*控制器的效率*蓄电池的效率。原则上,应将模块设计为满足一般天气条件下负载的每日用电量。换句话说,太阳能电池模块的日发电量应大于负载的日电消耗量。由于天气条件低于平均水平或高于平均水平,因此太阳能电池模块的设计应基本满足照明条件最差的季节的需求。换句话说,应确保在照明最差的季节将蓄电池充满电。但是,某些地方的季节性最差照度远低于年平均水平。如果仍然根据最恶劣的条件设计太阳能电池模块的功率,那么每年的发电量可能会远远超过实际需求,从而造成巨大的浪费。在这种情况下,应适当增加蓄能器的设计容量,以扩大电能存储,并确保蓄能器处于浅放电状态,这可以弥补在光照最差的季节的发电不足,并且防止损坏蓄电池。模块产生的功率不能完全转换为使用的功率,因为还应考虑控制器效率,机器损耗和蓄电池损耗。从而造成巨大的浪费。
  模块的安装角度应考虑用户的地理位置,以满足用户在夏季和冬季的需求。太阳能电池的角度通常面向南方,从而可以使太阳能电池单元容量产生的功率最大化。最理想的倾斜角度是最大化太阳能电池的年发电量,同时最小化冬季和夏季之间的发电差异。
  灯泡,电风扇和电吹风等负载的耗电量等于功率乘以时间。对于诸如空调和冰箱的负载,空调的功耗与室内和室外之间的温差,房屋面积以及空调的能源效率密切相关。一台1P的空调如果每晚使用8个小时,则将消耗1至5千瓦的电能。
  3.根据用户的夜间用电量或预期的待机时间确认蓄能器容量
  蓄能器的任务是确保在太阳辐射不足时使用系统负载的正常功率。重要的负载应确保系统在几天内正常运行,并应考虑连续阴雨天的数量。对于一般负载,例如太阳能路灯,应根据经验或需求在两到三天内选择蓄电池容量。对于贫困家庭,价格是主要考虑因素。雨天和阴天不需要蓄能器,在阳光充足时使用。当阳光不足或没有阳光时,将不使用蓄电池。在选择负载时,应选择节能设备,例如LED灯和变频空调。蓄电池设计者包括蓄电池容量设计和蓄电池单元串联-并联连接的组合。在光伏发电系统中,经常使用铅酸蓄电池。考虑到电池的使用寿命,放电深度通常设置为0.5到0.7。蓄能器的设计容量=(负载的平均每日用电量*连续阴雨天数)/蓄能器的放电深度。
  4.家用4000瓦系统设计方案
  客户的用电需求:照明(200W,每天6小时),冰箱(50W,每天24小时),变频空调(1hp,每天12小时),电视(50W,每天10小时) 。非固定时间使用的其他家用电器,包括洗衣机,台式机,电饭锅,电风扇等。
  
  离网逆变器MPPT太阳能逆变器系统
  (1)总负荷功率统计
  照明为200W,冰箱为50W,空调为750W,电视为50W,洗衣机为300W,台式机为200W,电饭锅为1200W,电风扇为100W。总计为2,850W。因此,选择了 4000W离网太阳能逆变器。
  (2)日常用电量统计
  照明耗电量1.2 kWH,冰箱耗电量1 kWH,空调耗电量2 kWH,电视耗电量0.5 kW,洗衣机耗电量1 kWH,台式机耗电量0.5 kWH,电饭煲耗电量1 kWH,电风扇耗电量0.5千瓦时 它们总共为7.7 kWH。实际上,每日平均耗电量约为6到10 kWH。在某些地区,光照条件良好,每天可以持续4.5小时。设计采用9个280W模块,总耗电量为2.52kW,可产生11.34kWH。离网系统效率低,约为0.8,可用的平均每日电源为9 kWH。它通常可以满足99%以上的用电需求。
  (3)累加器的计算
  家用电器设备大多数在晚上使用,白天只剩下20%。为了增加蓄电池的寿命,可以适当地增加蓄电池的容量,因为每天的放电深度较低。本项目采用四段12V 250AH胶体铅酸蓄电池,总容量为12,000 VAH。可用电量约为8.4千瓦时,夜间平均耗电量为6千瓦时。放电深度约为50%。

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